基于三维八节点内聚单元的固体火箭发动机粘接界面结构分析

摘要：

粘接界面应力状态是固体火箭发动机三维结构完整性分析的关键.首先在内聚参数松弛效应的基础上,建立了粘弹性PPR内聚力模型,构建了三维八节点内聚单元,推导了全局坐标系下单元变换矩阵,并进行了单元分离位移场的计算,结合八节点六面体等参单元,形成了单元内力矢量以及单元刚度阵.之后,以固化降温和点火增压两种典型工况为例,对发动机开展上述三维有限元分析.仿真结果表明,固化降温和点火增压两过程结束时,粘接界面上最大的切向内聚力分别为0.03 MPa和0.11 MPa,最大的法向内聚力分别为0.065 MPa和-0.348 MPa,均小于某发动机粘接界面的内聚强度.论文提出的基于三维八节点内聚单元的分析方法和研究结论可以为发动机粘接界面三维结构分析提供有利参考.

关键词：固体火箭发动机、粘接界面、粘弹性内聚力模型、三维内聚单元

所属期刊栏目：45

分类号：V435(推进系统（发动机、推进器）)

资助基金：江苏省青年基金项目;陆军工程大学基础前沿科技创新项目

在线出版日期：2022-07-15（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共12页

页码：366-377